| Clinical Significance of the Optokinetic Nystagmus Abnormality. |
| Woon Kyo Chung, Won Sang Lee, Mu Seong Choi |
1Department of Otolaryngology, College of Medicine, Yonsei University, Seoul, Korea.
2Department of Otolaryngology, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea. |
| 시운동성 안진의 임상적 의의 |
| 정운교1 · 이원상1 · 최무성2 |
| 연세대학교 의과대학 이비인후과학교실1;이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실2; |
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| ABSTRACT |
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Optokinetic nystagmus(OKN) is commonly employed in the assessment of central vestibular lesion. Asymmetry in the OKN has been found in lesions ipsilateral to the direction of the slow phase in parietal lobe, in brain stem, and in the cerebellum. Asymmetry of the OKN may also occur in peripheral vestibular lesions due to spontaneous nystagmus, and this may explain why even enhanced velocities of OKN are sometimes met in these patients. The ocular abnormality as congenital strabismus, extraocular paresis, and congenital nystagmus can cause abnormalities of optokinetic nystagmus.
We investigated the clinical significance of OKN test and spontaneous nystagmus for differentiation of peripheral and central vestibular disorder. In this study, we recorded the optokinetic nystagmus by the electronystagmography. We divided the optokinetic response from normal to type III according to direction of the nystagmus and difference of(Rt-Lt) Vmean. At the result, all of the vestibuloneuronitis who had the optokinetic abnormality showed type I OKN abnormality with spontaneous nystagmus.
Type II and type III OKN abnormality always appeared in central vertigo patients. Type I OKN abnormality could be seen in peripheral and central vertigo patient. But half of the central vertigo patients who had type I OKN abnormality did not have spontaneous nystagmus. We could not correlated OKN abnormality with specific location of central nervous system. |
| Keywords:
Optokinetic nystagmusㆍVmeanㆍAsymmetry |
서론
시운동성 안진은 검사자가 연속하여 지나가는 목표물을 계속 주시할 때 불수의적으로 일어나는 정상적인 안구운동으로 시운동성 안진의 이상소견은 주로 중추성 어지러움증 환자에서 나타나지만, 말초성 어지러움증 환자에서도 나타난다고 알려져 있다.26) 그외에 선천성 안진이나 선천성 사시, 외안근 마비같은 안구질환에서도 시운동성안진 이상이 나타난다고 한다.7)18)
말초전정계의 이상에 의한 어지러움증 환자는 자발안진에 의하여 시운동성 안진의 이상을 초래하며 자발안진의 세기와 특성을 이용하여 중추성 어지러움증 환자와의 감별에 이용할 수 있다.7) 그러므로 급성 어지러움을 주소로 내원하는 환자의 중추성과 말초성 어지러움 감별진단에 시운동성 안진검사로부터 중요한 정보를 제공받을 수 있으며 더우기 시운동성 안진의 비대칭은 측두엽, 뇌간및 소뇌의 병변시 완서상 안구운동 방향과 동측에서 볼 수 있다고 하여 중추성 어지러움증 환자의 병변의 국소진단에 도움을 받을 수 있다고 한다. 그러므로 본 연구에서는 시운동성 안진이상의 형태를 분류하고 자발안진의 유무에 따라 어지러움증 환자의 말초성과 중추성 감별 진단에 대한 유용성과 중추성인 경우 병변 위치와의 관련에 대하여 알아보고자 본 연구를 시행하였다.
대상 및 방법
대상은 이화여자대학교 목동병원 이비인후과에서 어지러움증 검사를 시행한 150명을 암시야하에서 전기안진계를 이용하여 자발안진을 60초동안 측정하고 시운동성안진 검사를 시행하였다. 시운동성 안진은 시야자극을 각속도 40도/초와 목표간의 간격을 5.12도로 설정하고 좌우에 각각 20초씩의 시운동자극을 주어 시운동성 안진을 측정하였으며 좌측과 우측 방향의 평균 완서상 안구운동 속도 차가 10도 이상이거나 정상 시운동안진 방향과 반대로 나타난 36명을 분석하였다. 진단은 철저한 병력, 이학적검사, 컴퓨터 단층촬영 및 자기공명영상 등의 방사선학적 검사와 시운동자극 검사 이외의 냉온교대온도안진검사, 회전운동검사등의 전정기능검사로 하였으며 시운동성 안진의 분류는 다음과 같이 네가지로 분류하였다.
정 상：좌측 방향의 시운동자극시 좌측 방향의 완서상 안구운동이 일어나며 우측방향의 자극시 우측으로 완서상 안구운동이 나타나는 경우로 좌우 평균 안진의 완서상안구운동 속도차가 10도 이내인 경우(Fig. 1)
Type Ⅰ：시운동성 안진의 방향이 좌우방향 모두 정상이고 평균 완서상 안구운동의 양측차가 10도 이상인 경우(Fig. 2).
Type Ⅱ：시운동성 안진의 방향이 좌측이나 우측 방향의 시운동성안진 중에 한쪽만이 정상 안구운동에 비하여 방향이 반대로 나타나는 경우(Fig. 3).
Type Ⅲ：시운동성 안진의 방향이 좌우 모두 정상 시운동성안진에 비하여 방향이 역전되어 나타나는 경우로 분류하였다(Fig. 4).
결과
시운동성안진의 이상이 있는 36명중 말초성 전정기능 장애는 15명(41.7%)으로 전정신경염이 11명, 메니에르병이 2명, 양성발작성체위변환성 현훈이 2명이었고, 중추성 어지러움증 환자는 16명(44.4%)으로 대뇌병변이 7명, 기저핵병변이 3명, 소뇌병변이 2명 이었으며 뇌기저부, 시상핵부위의 병변이 있었다. 이외에 선천성 장애가 1명, 원인불명이 4명을 차지하였다. 원인에 따른 자발안진은 말초병변의 경우 모든 급성전정신경염 환자 11명에서 관찰할 수 있었으며 메니에르병과 양성발작성체위변환성 어지러움증환자에서는 관찰할 수 없었다. 중추성 어지러움증 환자에서는 16명중 6명에서 자발안진을 관찰할 수 있었으나 나머지 10명은 자발안진이 없었다. 나머지 neural integrator의 병변에 의한 선천성 어지러움증환자는 자발안진을 관찰할 수 있었으며 원인 불명의 어지러움증 환자에서는 자발안진을 관찰할 수 없었다(Table 1).
시운동성 안진의 형태분류상 말초성 병변에서는 15명 모두에서 Type Ⅰ의 형태를 보였으며 이들중에 자발안진을 동시에 지니고 있는 경우가 11명이었고 나머지 4명은 자발안진이 없었다, 중추성 병변의 경우 16명중 12명 이 Type Ⅰ, 4명이 Type Ⅱ의 형태를 보였다. Type Ⅰ의 형태를 보인 12명중 6명에서는 자발성 안진을 관찰할 수 없었다. 선천성 안진의 경우는 Type Ⅲ이었고, 원인불명 4명은 모두 Type Ⅰ이었다(Table 2).
고찰
시운동성 안진검사는 일반적으로 중추성 병변의 평가에 사용되며2)3)16) 이에 대한 분석은 완서상 안구운동의 속도와 비대칭성 그리고 초기 속도 증가를 시운동성 안진의 정량적인 평가로 한다.5) 그러나 이들 검사 결과를 이용하여 병변의 위치를 평가하는 데에는 아직 논란의 여지가 있으며2)16)30) 시운동성 안진의 속도 감소는 중추성전정계의 여러 부위의 병변시에 나타나는 가장 공통된 현상이라고 한다.5)
시운동자극이 시운동성 안진으로 나타나는 경로는 일반적으로 잘 알려져 있으며, 이는 보조 시각계와 시신경핵의 핵내에서 이루어진다. 시운동자극이 동안근에 도달하는 경로는 편엽(flocculus)과 전정핵을 통하여 전달되고, 동안신경에 전달되기 전에 속도 부호 신호가 위치 부호 신호로 변형되어 전달되는데, 이러한 수학적인 통합은 뇌교 망상체형성(pontine reticular formation)에서 이루어 진다고 알려져 있으며13)14)21), 망막 중심와가 없는 동물의 경우 측두-비측 방향우위성(directional preponderance)이 있으나 중심와가 있는 동물의 경우는 양방향에서 대칭적인 반응을 나타내는 것으로 알려져 있다.27) 그러므로, 이러한 경로에 이상이 발생될 때 시운동성안진의 이상을 초래할 수 있다.
안구운동의 분석중에서 주의하여야 할 점은 연령의 요소이다. 정상인에서 시운동성 안진의 완서상 안구속도가 연령에 따라 점차 줄어드는 것으로 알려져 있으므로 분석시에 연령을 고려하여야 하지만 본 연구에서 사용한 시운동안진의 좌우 비대칭도는 두 값의 비례값이므로 연령에 따른 변화에 영향 받지 않기 때문에 연령에 대한 영향은 고려하지 않아도 될 것으로 보인다.17)
정상인에서도 시운동성안진은 두가지 형태로 응시(stare)와 보기(look) 형태의 시운동성안진이 있다는 점을 주지하여야 한다.15) 응시 형태의 시운동성안진은 보기 형태의 시운동성안진에 비하여 속도가 작게 나오기 때문에 검사시에 주의를 하여야 하며, 보기 형태는 피질 부위에서 나타나는 반응이며 응시 안진은 피질하 부위에서 나타나는 안진으로 설명이 되고 있으므로15), 검사시에 환자의 각성상태를 일정한 상태로 유지하기 위한 노력이 필요하다.
시운동성안진의 비대칭은 말초병변시에 자발안진의 영향으로 나타난다.6) 즉 급성 편측 전정병변의 경우 전정계의 불균형으로 자발안진이 유발되고, 자발안진은 시운동성안진을 억제하거나 증폭하여 시운동성안진의 방향우위성이 일어난다고 한다.7)28) 시운동안진의 방향우위성은 정상인의 경우 15%에서 22%를 넘지않는다고 알려져 있으며19), 이 범위는 자극의 방법에 따라 차이가 있다고 한다.
본 연구에서 자발안진이 없는 말초성 어지러움증 환자가 시운동성안진이 좌우 완서상 안구운동 속도차가 10 도이상인 type Ⅰ 형태로 나타난 이유는 검사시에 환자의 각성 상태유지 및 피검사자가 시운동성 목표물을 주시할 때 응시와 주시방법을 잘못하여 발생한 오차로 사료되며, 더우기 정상인의 시운동성 안진의 대칭도를 연구한 김 등에 의하면1) 정상인의 경우 비대칭은 10도 이내인 것으로 뒷받침 하고있다.
중추성 어지러움증 환자에서 두정엽4)8)10)과 뇌간22)의 병변시에 그리고 소뇌의 병변29)에서 주로 나타난다고 보고하고 있다. 시운동성안진의 검사가 병변의 위치를 예측할 수 있는지에 관해서는 천막하 병변(infratentorial lesion)의 경우에서 정상인과 급성전정신경염을 가진 환자와의 감별 진단을 시운동성안진 속도와 비대칭성을 이용하여 할 수 있다고 하는 연구자도 과거에 있었으나, 실제 전정신경염의 환자로 오인하는 경우가 많으므로 시운동성안진의 속도변화를 가지고 진단하는 데는 저자들마다 의견이 다르다.19) 본 연구에서도 중추성 어지러움증 환자중에서 대뇌병변이 가장 많이 있었으나 소뇌, 뇌간병변등에서도 시운동성안진의 이상을 발견할 수 있었던 것은 시운동성안진의 이상을 중추신경계의 특정 해부학적인 위치와 연결시킬 수 없었던 결과와 같다. 이와같이 시운동안진의 이상은 중추신경계 병변의 위치측정에는 예민하지 않은 것으로 알려져 있으며2)17)24), 병변의 국재화(局在化 localization)에 예민하지 않는 이유는 시운동성안진에 관여하는 후두와의 해부학적인 구조가 치밀하고 여러 신경경로가 중심선을 교차하여 시운동성안진의 유발과정에 관여하므로20) 이들 구조의 병변시에 양측 모두에 병변 효과를 미칠 수 있기 때문이며, 편측 병변의 효과로 시운동안진의 속도저하를 나타낼 수도 있기 때문이다.28)31)
시운동성안진의 비대칭이 나타나는 기전으로 완서상 안구운동의 속도가 반대 방향의 자극에 비하여 적어지는 경우와 반대방향에 비하여 안진이 더 크게 생성되는 경우로 이야기된다.7) Coat는 말초성 어지러움증환자 중에 시운동안진 비대칭이 나타나는 모든 환자에서 자발안진이 있었으며 자발안진의 강도가 5도/초이상임을 알 수 있었으며 중추성 어지러움증 환자중에서 시운동 비대칭이 있는 환자에서는 5도/초이상인 강도의 자발안진이 없었다고 하였다. 본 실험에서 말초성 어지러움증 환자중에 모든 전정신경염 환자가 자발안진이 있었으며 이로 인한 시운동안진의 이상소견은 Coat의 결과와 같으나 중추성 어지러움증 환자에서도 자발안진이 있는 경우가 많이 있어 중추성 어지러움증 환자에서 나타나는 시운동안진 이상의 원인을 기술한 Coat의 결과와 다른 점이다.
동측성 뇌교 망상체형성의 병변인 경우 시운동성안진의 방향우위성이 일어나며 이는 병변 반대쪽의 시운동성안진의 감소에 의하여 일어나는 것으로 병변 반대쪽의 시운동성안진의 강화에 의한 것은 아니라고 한다. 또한 자발안진의 방향에서 주시안진에 의한 경우도 말초전정계 병변의 경우와 같이 이해가 되며 이는 뇌간의 병변에 의한 것은 아니다.19)
심부 두정엽 병변은 수평성 시운동성안진의 비대칭과 관계가 있는 것으로 알려져 있다.23) 움직이는 표적이 손상받은 쪽으로 움직일 경우 나타나는 안진의 진폭과 빈도가 건측으로 움직일 때 보다 작게 나타난다고 알려져 있으며, 시운동안진은 완서상 성분과 급서상 성분으로 구성되어 있어서 이들 구성의 각각이나 두 개 모두에서 이상이 발생하면 비대칭이 나타난다.10) 일반적으로 시운동성안진은 대뇌 피질 반사로 후두엽이 완서상 성분을 유발하고 전두엽이 교정 급서상 성분을 담당하는 것으로 알려져 있으며11)25), 이들 피질 중추에 병변이 생기거나 연결간 경로에 병변이 생기는 경우 시운동성안진에 이상이 초래된다고 추측한다. 그러나 불행하게도 이러한 가설은 임상적으로 다른 피질에 병변이 있는 경우에는 시운동성안진 이상이 적게 나타나며, 두정엽에만 이상이 있는 경우 잘 나타나는 것으로 문제가 되었다. Cord는 결론하기를 초피질성 경로(transcortical pathway)는 시운동성안진의 형성에 관계하지 않으며, 대신에 후두 연합구역(occipital association area)에서부터 직접 뇌간의 동안중추에 급서상 성분의 시각 신호가 전달된다고 하였다.9) 그러므로 시방사와 평행하여 지나가는 corticofugal fiber는 두정엽 내로 지나고 이들 두정엽 병변이 있는 경우 환자는 반맹성 시야결손과 시운동성안진의 이상을 초래한다. 이러한 가설은 Smith에 의하여 재강조 되었는데23) corticofugal pathway는 동측의 완서상 성분의 시운동안진의 형성에 관여한다. 즉 오른쪽 두정엽 병변의 경우 우측의 완서상 성분의 형성에 관계한다고 한다. 최근 Gay는 두정엽 병변시에 시운동성안진의 이상이 완서상 성분의 이상보다는 급서상 성분의 형성 이상으로 발생한다고 이야기 하였다. 즉, 그는 급서상 성분의 형성에 관여하는 경로가 후두엽에서부터 두정엽내의 전두엽까지 지나며 이 경로는 뇌량(corpus callosum)의 후연을 지난다고 한다. 그러므로 두정엽은 동측의 전두엽에 의하여 형성된 급서상 성분의 형성을 저해시킨다고 하였다.12) 이런 설에 따르면 corticofugal pathway는 반대측의 완서상 성분의 형성에 관여한다고 설명된다. 그럼에도 불구하고 이러한 점에 대한 연구는 부족하며 아직 확정된 것은 없는 실정이다.
이와 같이 시운동성안진과 중추신경계의 해부학적 위치와의 상호 연관관계는 아직 명확하지 않지만, 본 연구에서 분류한 시운동성안진이상의 type Ⅱ와 type Ⅲ에서 모두 중추성 어지러움증 환자이었다. 또한, type Ⅰ의 경우는 자발안진이 없는 경우 말초성 어지러움으로 나타난 4명을 제외하고는 모두 중추성 어지러움증 환자인 것을 보면 중추성어지러움과 말초성 어지러움의 감별진단에 시운동성안진검사가 중요한 정보를 제공함을 알 수 있었다.
결론
시운동성안진 이상시에 type Ⅱ와 type Ⅲ의 경우는 중추성 어지러움증에서만 관찰되며 type Ⅰ 시운동안진 이상의 경우에는 자발안진이 없을 경우에는 중추성 어지러움이 주된 원인이며, 자발안진이 있는 경우는 중추성과 말초성 어지러움증의 경우 모두에서 나타날 수 있다. 그러므로 시운동성안진검사와 자발안진검사는 어지러움증 환자의 진단에 중추성 어지러움과 말초성 어지러움의 감별진단에 좋은 정보를 제공하지만, 시운동성 안진이상과 중추성 장애의 병변부위와의 연관성은 밝혀낼 수 없었다.
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